CN101021175A - 汽车尾气三效催化转化器 - Google Patents

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Abstract

一种汽车尾气三效催化转化器，包括装有载体的壳体，壳体与载体之间设有减振层，载体的孔道截面形状为：载体的中心部分是较小等腰直角三角形，外层为正方形，中间部分为较大等腰直角三角形，四个所述较小等腰直角三角形的面积与所述正方形的面积相同且四个所述较小等腰直角三角形排列成一个正方形，二个所述较大等腰直角三角形的面积与所述正方形的面积相同且二个所述较大等腰直角三角形排列成一个正方形。本发明的催化剂载体为变孔截面、变密度结构，在保证转化效率的前提下，减小了载体中心部分的排气流量与热负荷，使得径向流量均匀化，改善了载体热负荷，提高了催化器寿命。

Description

汽车尾气三效催化转化器
技术领域
本发明涉及一种汽车尾气催化转化器，进一步是指其催化剂载体结构。
背景技术
现有的汽车三效催化转化器中，载体孔道均采用单一的三角形或四边形，且在同一个载体中孔密度不变。这使得气体流入催化剂载体时，径向流量分布不匀，中心部分流量较大，四周流量较小；由此导致中心部分热负荷较高，四周热负荷较小，催化器转化效率下降，寿命降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提出一种汽车尾气三效催化转化器，它的催化剂载体为变孔截面、变密度结构，在保证转化效率的前提下，减小载体中心部分的排气流量与热负荷，使得径向流量均匀化，以改善载体热负荷，提高催化器寿命。
本发明的技术方案是，所述汽车尾气三效催化转化器包括装有载体的壳体，所述壳体与载体之间设有减振层，其结构特点是，所述载体的孔道截面形状为：载体的中心部分是较小等腰直角三角形，外层为正方形，所述中心部分与外层之间的中间部分为较大等腰直角三角形，四个所述较小等腰直角三角形的面积与所述正方形的面积相同且四个所述较小等腰直角三角形排列成一个正方形，二个所述较大等腰直角三角形的面积与所述正方形的面积相同且二个所述较大等腰直角三角形排列成一个正方形；所述中心部分是指载体径向截面上半径R1≤0.3R的区域，所述中间部分是指载体径向截面上半径R2为0.3R＜R2≤0.8R的区域，所述外层是指载体径向截面上半径R3为0.8R＜R3≤R的区域，其中R为载体径向截面半径。
以下对本发明做出进一步说明。
参见图1，本发明的汽车尾气三效催化转化器包括装有载体3的壳体1，所述壳体1与载体3之间设有减振层2，其结构特点是，所述载体3的孔道截面形状为(参见图2至4)：载体3的中心部分是较小等腰直角三角形4，外层为正方形6，所述中心部分与外层之间的中间部分为较大等腰直角三角形5，四个所述较小等腰直角三角形4的面积与所述正方形6的面积相同且四个所述较小等腰直角三角形4排列成一个正方形，二个所述较大等腰直角三角形5的面积与所述正方形6的面积相同且二个所述较大等腰直角三角形5排列成一个正方形；如图5，所述中心部分7是指载体径向截面上半径R1≤0.3R的区域，所述中间部分8是指载体径向截面上半径R2为0.3R＜R2≤0.8R的区域，所述外层9是指载体径向截面上半径R3为0.8R＜R3≤R的区域，其中R为载体径向截面半径。
本发明的技术原理是，上述结构使得载体3的孔道截面形状自中心部分沿径向从较小等腰直角三角形——较大等腰直角三角形——正方形而变化，由此引起孔密度大小径向变化，中心部分孔密度较大，气体流过的阻力相对较大；远离中心部分孔密度较小，气体流过的阻力就相对较小。采用这种变孔密度可以有效地使得气体流入催化剂载体的径向流量均匀化，减小了中心区域热负荷，改善了催化器的流动分布与热应力分布。
由以上可知，本发明为一种汽车尾气三效催化转化器，它的催化剂载体为变孔截面、变密度结构，在保证转化效率的前提下，减小了载体中心部分的排气流量与热负荷，使得径向流量均匀化，改善了载体热负荷，提高了催化器寿命。
附图说明
图1是本发明一种实施例的轴向剖面结构示意图；
图2是载体中心部分孔道截面为较小等腰直角三角形的结构示意图；
图3是载体中间部分孔道截面为较大等腰直角三角形的结构示意图；
图4是载体外层孔道截面为正方形的结构示意图；
图5是载体径向截面结构示意图。
在图中：
1-壳体，               2-减振层，      3-载体，
4-较小等腰直角三角形，                 5-较大等腰直角三角形，
6-正方形，             7-中心部分，    8-中间部分，
9-外层。
具体实施方式
如图1至5所示，本发明三效催化转化器包括装有载体3的壳体1，壳体1与载体3之间设有减振层2，载体3的孔道截面形状为(参见图2至4)：载体3的中心部分7是较小等腰直角三角形4，外层9为正方形6，所述中心部分7与外层9之间的中间部分8为较大等腰直角三角形5，四个所述较小等腰直角三角形4的面积与所述正方形6的面积相同且四个所述较小等腰直角三角形4排列成一个正方形，二个所述较大等腰直角三角形5的面积与所述正方形6的面积相同且二个所述较大等腰直角三角形5排列成一个正方形，所述中心部分7为载体径向截面上半径R1≤0.3R的区域，中间部分8为载体径向截面上半径R2为0.3R＜R2≤0.8R的区域，所述外层9为载体径向截面上半径R3为0.8R＜R3≤R的区域，其中R为载体径向截面半径，K＝118mm。
载体3采用陶瓷材料。由于载体3的截面形状是规则的，所以载体制备可以利用常规方法，将原料粉末混合均匀后，挤压成形，制成载体，经过烧成，催化剂涂覆，制成催化剂陶瓷载体，最后将载体与减振层、壳体封装后，制成三效催化转化器。
如图4，载体3外层部分的正方形6的边长为1.27mm，孔密度为400cpsi，孔道截面积为1.613mm2；如图3，中间部分的较大等腰直角三角形5的腰长为1.27mm，孔密度为800cpsi，孔道截面积为0.806mm2；如图2，中心部分的较小等腰三角形的腰长为0.898mm，孔密度为1600cpsi，孔道截面积为0.403mm2；在载体体积为1.3L的情况下，外壳1中安装载体3部位的内径为126mm，减振层2厚度为4mm。

Claims (2)

1、一种汽车尾气三效催化转化器，包括装有载体(3)的壳体(1)，所述壳体(1)与载体(3)之间设有减振层(2)，其特征是，所述载体(3)的孔道截面形状为：载体(3)的中心部分(7)是较小等腰直角三角形(4)，外层(9)为正方形(6)，所述中心部分(7)与外层(9)之间的中间部分(8)为较大等腰直角三角形(5)，四个所述较小等腰直角三角形(4)的面积与所述正方形(6)的面积相同且四个所述较小等腰直角三角形(4)排列成一个正方形，二个所述较大等腰直角三角形(5)的面积与所述正方形(6)的面积相同且二个所述较大等腰直角三角形(5)排列成一个正方形，所述中心部分(7)是指载体径向截面上半径R1≤0.3R的区域，所述中间(8)部分是指载体径向截面上半径R2为0.3R＜R2≤0.8R的区域，所述外层(9)是指载体径向截面上半径R3为0.8R＜R3≤R的区域，其中R为载体径向截面半径。
2、根据权利要求1所述汽车尾气三效催化转化器，其特征是，所述载体(3)外层部分(9)的正方形(6)的边长为1.27mm，孔密度为400cpsi，孔道截面积为1.613mm2；中间部分(8)的较大等腰直角三角形(5)的腰长为1.27mm，孔密度为800cpsi，孔道截面积为0.806mm2；中心部分(7)的较小等腰三角形的腰长为0.898mm，孔密度为1600cpsi，孔道截面积为0.403mm2。
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